L.BELHATTE.SC

- communique avec un manomètre à mercure », qui donne à chaque instant la tension du gaz intérieur. Par les tubes £, é, la cloche À communique avec l’appareil condenseur d’acide carbonique. Le tube v sert à

l'introduction, par le robinet r, de l’oxygène nécessaire au rétablissement de la composition normale de l’air.

2 L'appareil condenseur d’acide carbonique consiste en deux vases C, C’, de capacité de 3 litres chacun. Ces deux vases contiennent chacun 1 litre 1/2 d’une dissolution de potasse, dont la composition et le poids sont connus, et communiquent entre eux par leurs tubulures au moyen d'un tube en caoutchouc gg'q". Les tubulures supérieures des vases C et C'’ communiquent, par l'intermédiaire de longs tubes en caoutchouc /!", avec les tubes £ et é, et, par conséquent, avec la cloche A.

Les vases C et C' sont montés sur des cadres en fer, et ces cadres sont suspendus à un mouvement de va-et-vient annexé à l'appareil, et dont le centre est en O. Ces cadres sont guidés dans leur mouvement d’élévation et d’abaissement par des tringles de glissement. Lorsque la pipette C monte, la pipette C’ descend, et comme la dissolution circule librement dans le tube en caoutchouc gg'g", la pipette C se vide et la pipette C’ se remplit. L'effet opposé se produit quand la pipette C descend et que la pipette C’ monte. Lorsque le liquide passe de l’une des pipettes dans l’autre , il refoule l’air, dont il prend la place, du côté de la cloche A, tandis que l’air est aspiré de la cloche A vers la pipette qui se vide de liquide. Le jeu des pipettes GC et C’attire donc et repousse donc à chaque instant l’air de la cloche A, et de plus, l’air qui retourne vers cette cloche a été débarrassé de l’acide carbonique par son contact avec la potasse.

L'une des pipettes attire l’air du sommet de la cloche par l’un des tubes t, l’autre pipette attire l’air de la région inférieure de la cloche par le prolongement j et j' de l’autre tube £. Ces deux prises d’air, situées à des hauteurs différentes, déterminent une agitation continuelle de l’air respiré par l'animal, et tendent ainsi à lui conserver une composition uniforme dans toute sa masse.

3° L'appareil destiné à fournir imcessamment l’oxygène nécessaire à la respiration consiste en trois ballons de verre ou trois grosses pipettes N, N', N'. Chacune de ces pipettes présente une tubulure supérieure et une tubulure inférieure. La tubulure supérieure est pourvue d’une monture métallique à deux branches; l’une des branches, pourvue du robinet 7”, est destinée à conduire l'oxygène vers la cloche qui contient l'animal. La seconde branche, pourvue du robinet s, est destinée à remplir les pipettes N, N', N’ d'oxygène (avant l'expérience). La tubulure inférieure présente également une monture métallique à deux branches. Lune des branches, pourvue du robinet R, sert à laisser écouler le liquide des pipettes quand on les remplit d'oxygène. L'autre branche, composée d’une partie horizontale et d’une partie verticale z, sert à introduire dans les pipettes le liquide destiné à remplacer le gaz oxygène, quand celui-ci se dirige vers la cloche où est l’animal.

Le flacon M, placé sur le chemin de l’oxygène qui des pipettes N, N’, N'se dirige vers la cloche A, contient une petite quantité de dissolution de potasse. On juge, par le passage des bulles de gaz à travers le liquide, de la rapidité avec laquelle marche le courant, c’est-à-dire de la rapidité

avec laquelle l'animal consomme l’oxygène. En effet, toute diminution de tension, déterminée dans l'appareil par la fixation de l’acide carbonique dans les pipettes potassiques CC’, est aussitôt comblée par le courant gazeux des pipettes N, N', N’ vers la cloche A.

Le réservoir de liquide PQxzx', placé à la partie supérieure et gauche de la figure, est destiné à fournir constamment aux pipettes N, N', N’la quantité de liquide nécessaire pour maintenir la force élastique du gaz intérieur de ces pipettes égale à celle de l’atmosphère. Les ballons renversés 0, 0’, 0”, dans le réservoir PQxx', ont pour but de maintenir constant le niveau du liquide zx’ dans le réservoir !,

4° Enfin, à côté de la cloche A se trouve disposé un manomètre X, qu’on peut mettre en communication avec la cloche A, à l’aide des robinets 7’, r". Ce manomètre, pourvu inférieurement d’un robinet, donne la possibilité de puiser, à un moment quelconque de l'expérience, un volume déterminé d’air dans la cloche A, pour le soumettre à l’analyse.

Dans leurs expériences, MM. Regnault et Reiset laissaient séjourner l’animal dans l’appareil jusqu’à ce qu'il eût transformé en acide carbonique 100 ou 150 litres d'oxygène; l'expérience avait une durée de douze ou quinze heures. Quelquefois elle était prolongée pendant deuxoutroisjours.

Quand on veut faire une expérience avec l’appareil que nous venons de décrire, on commence par mettre en mouvement le mécanisme ? des je pettes C, C’ (préalablement garnies d’une quantité connue de dissolution potassique), et par remplir les pipettes N, N', N° d'oxygène. On place l’animal dans la cloche, on scelle hermétiquement le couverele qui couvre le trou par lequel on l’a introduit, puis on met en communication la pipette N avec le flacon laveur M, et, par conséquent, avec la cloche où est l’animal. L’acide carbonique, formé par la respiration, étant continuellement absorbé par les pipettes C et C”, la tension du gaz diminue dans la cloche où est l’animal (le volume d’acide carbonique produit correspondant à un volume précisément égal d'oxygène) et la pipette N envoie dans la cloche un volume équivalent d'oxygène. De cette manière, l’animal se trouve dans un milieu dont la tension ne varie pas et dont la composition est sensiblement la même.

Quand la pipette N a livré tout son gaz, et qu’elle se trouve remplie par le liquide du réservoir PQ qui a pris sa place, on ferme le robinet r” et on la remplace par une autre (par N', puis par N”). Si l’expérience dure longtemps, on peut remplir de gaz et épuiser successivement plusieurs fois chacune des pipettes d'oxygène.

Pour terminer l’épération, on fait une prise d’air dans la cloche A, à l’aide du tube manométrique X. L'analyse de cet air donne la composition

1 Le liquide du réservoir PQ, de même que le liquide des pipettes NN'N”', est formé d’une dissolution concentrée de chlorure de sodium , qui n’exerce qu’un pouvoir dissolvant tresfaible sur l'oxygène.

2 Ce mécanisme peut être mü par un contre-poids, comme un mouvement de tournebroche.

du milieu gazeux qui entoure l’animal à la fin de l'expérience. On connaissait la composition de ce milieu au début de l'opération (air atmosphérique). La quantité d'oxygène fournie à l'animal est connue par le nombre des pipettes N qui sont vidées ; la quantité d’acide carbonique formée par lui est connue par l’augmentation de poids des pipettes C et C. La proportion d’azote contenue dans l’air, à la fin de l’expérience, est rapportée au volume de la masse gazeuse contenue dans l'appareil.

Les recherches de MM. Regnault et Reiset, précieuses par la rigueur des analyses et par le nombre des animaux sur lesquels elles ont porté, ne sont pourtant pas à l’abri de toute objection. Les échanges qui se font par la peau sont mis sur le compte de la respiration pulmonaire. Il est vrai que, sur les animaux couverts de poils et de plumes, ces échanges sont bien plus limités qu'ils ne le sont chez l’homme, et qu’on peut chez eux, et sans erreur sensible, attribuer la totalité de l’acide carbonique produit aux phénomènes de la respiration‘. Une objection plus sérieuse, c’est que les animaux se trouvaient placés dans un milieu gazeux saturé de vapeur d’eau : on voyait, en effet, pendant la durée des expériences, l’eau ruisseler sur les parois de la cloche. D’une autre part, malgré les précautions prises pour absorber l’acide carbonique à mesure qu'il était formé, l’air renfermé dans la cloche, à la fin des expériences, contenait en moyenne 2 pour 100 d’acide carbonique. Cette proportion, qui n’est pas suffisante pour amener l’asphyxie, n’est probablement pas sans influence sur la nature des gaz exhalés par le poumon dans les derniers temps del’expérience.

Pour placer l’animal dans une situation aussi rapprochée que possible de l’état normal, il serait préférable de le placer au milieu d’un courant d'air, déterminé par un appareil aspirateur amenant sans cesse de l’air neuf et entraînant sans cesse l’air vicié. L'expérience serait plus compliquée, il est vrai, et les masses de gaz à analyser seraient considérables ; mais nous dirons avec M. Gavarret : « L'établissement et l’entretien d’un courant constant d'air pur autour de l’animal ne permettrait pas peut-être d'atteindre un si haut degré de précision dans l’analyse des gaz expirés, mais on satisferait beaucoup plus sûrement aux exigences physiologiques du problème. »

Rapport entre la quantité d'oxygène absorbé et la quantité d'acide carbonique exhalé.— En moyenne, l’air expiré contient 4,87 d'oxygène en moins que l'air inspiré ; d’une autre part, il contient en moyenne 4,26 en plus d’acide carbonique ?. Ces deux quantités (4,87 et 4,26), quoique

1 Chez les mammiferes et les oiseaux, l’exhalation cutanée de l'acide carbonique ne s'élève qu’au 0,008 de l'acide carbonique rendu par l’exhalation pulmonaire; c'est du moins la

moyenne des résultats de MM. Regnault et Reiset. Chez l’homme, au contraire, l’exhalation cutanée d’acide carbonique constitue la trente-huitieme partie de l’exhalation pulmonaire. (Voy. S 156.)

2? La quantité d'acide carbonique contenue dans l'air atmosphérique est si petite qu’on peut la négliger. Elle ne changerait pas ces moyennes.

à peu près égales, ne le sont cependant pas complétement. La quantité d'oxygène absorbé pendant la respiration l'emporte sur la quantité d’acide carbonique exhalé. Cette différence existe dans tous les cas. Lorsque la proportion d'acide carbonique exhalé par la respiration augmente et que la proportion d'oxygène absorbé augmente, ou lorsque la proportion d'acide carbonique exhalé diminue et que la proportion d'oxygène absorbé diminue (phénomènes qui marchent ensemble, ainsi que nous venons de le voir, il y a toujours un léger excès de l'absorption d'oxygène sur l’exhalation d'acide carbonique.

Voilà pourquoi, à la longue, le volume de l'air expiré ne représente pas complétement le volume de l’air inspiré. On peut donc dire, dans l’acception rigoureuse du mot, que l'animal consomme une certaine proportion d'air. Il est vrai que cette différence est comblée, en partie, par l'excès d'azote que les animaux rendent parfois par la respiration. Mais cette exhalation d’azote n’a pas lieu dans tous les moments, et quand elle a lieu, elle est trop faible pour établir une compensation complète. Il résulte du fait que nous signalons que des animaux placés dans un milieu atmosphérique limité finissent, à la longue, par en diminuer réellement le volume.

A quoi est dû cet excès d'absorption d'oxygène? L’acide carbonique expiré n'étant, en résumé, que le produit définitif de la combustion des éléments du sang aux dépens de l'oxygène inspiré, l'acide carbonique et l'oxygène devraient se correspondre volume à volume, car un volume déterminé d'oxygène qui brüle du charbon donne un égal volume d’acide carbonique. Mais les résultats de la combustion animale ne consistent pas seulement en acide carbonique, ils consistent encore en d’autres produits et particulièrement en eau. Une partie de l’oxygène inspiré est utilisée à la combustion de l'hydrogène : dès lors le volume d'acide carbonique exhalé en un temps donné ne représente jamais exactement le volume entier de l’oxygène absorbé.

Des causes qui font varier la proportion d'acide carbonique exhalé par le poumon en un temps donné. — Nous avons déjà signalé quelquesunes de ces conditions, telles que l’espèce à laquelle appartient l'animal, les différences individuelles tenant au développement des poumons, les rhythmes variés de la respiration. Mais d’autres causes, en assez grand nombre, peuvent faire varier ces proportions. Les mieux connues sont l’âge et le sexe des individus, la température ambiante, l’espèce et la qua-" lité de l'alimentation, l’état d’inanition ou de nourriture insuflisante, l’état de mouvement ou de repos, l’état de veille ou de sommeil, la torpeur hibernale de quelques espèces animales, Ces conditions, en apparence si diverses, tiennent toutes à une cause générale qui est la même, c’est-àdire à la quantité variable d’acide carbonique produit dans le sang en un

temps donné, ou, autrement dit, aux combustions des éléments combustibles du sang.

Relativement au sexe et à l’âge, MM. Andral et Gavarret ont fait, sous ce rapport, des expériences nombreuses, qui établissent que l’homme exhale une quantité d'acide carbonique plus considérale que la femme, et cette différence est surtout marquée entre trente et quarante ans. Chez l’homme, la quantité d'acide carbonique exhalée va croissant de huit à trente ans. À partir de trente ans, l’exhalation d’acide carbonique commence à décroître. À l’époque de l'extrême vieillesse, l’exhalation d'acide carbonique est à peu près ce qu’elle était vers l’âge de dix ans.

Chez la femme, l’exhalation de l’acide carbonique croît aussi jusqu’à la puberté. Quand la menstruation apparaît, elle reste stationnaire (l’économie se débarrassant périodiquement, par les règles, d’une partie du sang non comburé). Elle augmente à l’époque de l’âge de retour, puis elle décroît, comme chez l’homme, à mesure que la femme approche de la vieillesse. Lorsque les règles de la femme sont suspendues, accidentellement ou pendant la durée de la grossesse, le chiffre de l'acide carbonique exhalé par le poumon s'élève momentanément. Enfin, dans les deux sexes et à tous les âges, la quantité d’acide carbonique exhalé par le poumon est d'autant plus élevée que la constitution est plus forte.

On doit conclure des expériences précédentes que l’énergie des combustions qui s’exécutent dans le sang, sous l'influence de l’oxygène absorbé par la respiration, diminue avec les progrès de l’âge, depuis l’état adulte jusqu’à l'extrême vieillesse. Mais il n’en faudrait pas conclure que cette énergie est moindre chez les jeunes enfants que chez les adultes. Chez les adultes, il est vrai, la proportion d’acide carbonique exhalé est plus forte, en un temps donné, que chez les enfants ; mais il faut remarquer que le poids des uns est beaucoup plus grand que celui des autres. Dans les expériences de MM. Andral et Gavarret, un enfant de huit ans exhale, en une heure, une quantité d’acide carbonique qui représente 5 grammes de carbone brülé ; entre seize et quarante ans, la quantité d’acide carbonique exhalé dans le même temps est à peu près du double; elle représente environ 10 grammes de carbone brûlé. Mais il est bien certain qu’un enfant de huit ans ne pèse pas la moitié d’un adulte (en moyenne, il ne pèse pas même le tiers, d’après les tables de M. Quételet). Or, si nous rapportons à 1 kilogramme de poids du corps la quantité d’acide carbonique produite en un temps donné, il est facile de voir, d’après les résultats de

MM. Andral et Gavarret, que dans l’enfance cette quantité est plus élevée que dans l’âge adulte, et, à fortiori, que dans la vieillesse. Cela est, du reste, parfaitement en rapport avec l’activité des fontions nutritives chez l’enfant, et avec la quantité proportionnellement plus grande de son alimentation, laquelle est destinée à fournir les matériaux de combustion. Cette évaluation de la quantité d’acide carbonique produit en un temps donné, rapportée à 4 kilogramme du poids de l'animal, sera plus d’une fois employée dans le cours de ce chapitre et des suivants, et elle

est véritablement la manière la plus exacte de se rendre compte des phénomènes de combustion qui s’accomplissent dans l’économie.

La figure 54 représente l'appareil employé par MM. Andral et Gavarret dans leurs expériences. Cet appareil se compose de trois grands ballons de verre D, D’, D", reliés entre eux par un tube qui leur est commun et par

Fig. 54.

des manchons de caoutchouc. Avant de procéder à l’expérience, on détache le masque ABC, et on fait le vide dans les ballons, en mettant le robinet E en communication avec une machine pneumatique ou avec unê pompe aspirante. Le vide étant poussé aussi loin que possible, on ferme le robinet E pour maintenir le vide, eton fixe à l’appareïl le masque ABC, à l’aide d’un tube flexible terminé par un manchon en caoutchouc. Le sujet en expérience place alors son visage dans l’ouverture du masque. Cette ouverture est garnie, sur ses contours, d’un bourrelet de caoutchouc destiné à établir un contact hermétique avec le visage. Cela fait, on ouvre d’un certain degré le robinet E. Le vide des ballons force l’air extérieur à entrer dans l'appareil par le tube B, qui fait partie du masque. Le sujet en expérience respire dans le courant d'air; ce courant entraîne avec lui dans les ballons les produits de l’expiration. On gradue le courant d’air par le degré d'ouverture du robinet E, et de manière que les produits de l’expiration soient en totalité entraînés vers les ballons. L’aspiration exercée par les ballons pendant l'expérience tend à appliquer le visage, à le coller en quelque sorte contre le contour du masque, de manière que les produits de l'expiration n’ont aucune tendance à s'échapper au dehors, entre le visage et le masque. Les produits de l’expiration ne peuvent pas non plus sortir par le tube B, attendu la direction du courant d’air; cependant, pour plus de sûreté et pour s’opposer à tout courant rétrograde, on place à l’ouverture du tube B une petite sphère de liége qui, formant soupape, permet l’entrée de l’air et s'oppose à sa sortie. Il y a en C, sur le masque, un cadre supportant une lame de verre qui permet d’examiner le visage du sujet et de voir si l’expérience marche bien. On arrête

l'expérience, avant que le vide des ballons ne soit complétement comblé, en fermant le robinet E. On laisse ensuite refroidir l'appareil, et, après les corrections de pression et de température, on pratique l'analyse du mélange gazeux contenu dans les ballons, d’après les procédés indiqués précédemment (Voy. $ 136).

La quantité d’acide carbonique exhalée par un même individu varie aussi avec la température, mais dans des proportions assez limitées. Cette quantité est moindre par une température élevée; elle est plus grande par une basse température. Dans les expériences de M. Valentin elle a été de 4,37 pour 100 pour une température moyenne de 0° (centigr.); et de 3,06 pour 100 pour une température de + 21°. Dans celles de M. Vierordt, elle était de 5 pour 100 pour une température de +3° (centigr.); elle s’est abaissée à 4,2 pour une température de+ 24° (centigr). Remarquons que l’homme qui doit lutter contre le froid par sa chaleur propre a une température sensiblement constante. Il doit produire plus de chaleur quand il fait froid que quand il fait chaud. Les combustions respiratoires, et en particulier la production de l’acide carbonique, se trouvent donc dans une relation intime avec la température ambiante. Ajoutons encore que la quanüté des matériaux de combustion ingérés (aliments) augmente aussi d’une manière générale avec l’abaissement de la température.

L'élévation de la pression atmosphérique diminue un peu la proportion d'acide carbonique exhalé. Il est probable que ce résultat est dû à une modification passagère dans les lois de l’endosmose et de l’exosmose gazeuse, dont le poumon est le siége.

Pendant le sommeil, la quantité d’acide carbonique produit s’abaisse un peu. Notons que le sommeil est caractérisé par le ralentissement de la circulation et le calme des mouvements respiratoires.

La diminution de l’acide carbonique exhalé se montre aussi, mais dans des proportions considérables, pendant le sommeil hibernal des animaux. Pendant ce sommeil prolongé,non-seulement les phénomènes mécaniques de la respiration sont considérablement ralentis, mais encore les animaux demeurent, pendant un temps souventtrès-prolongé, sans prendre aucune nourriture. La consommation de l’oxygène et l’exhalation de l’acide carbonique s’élevant et s’abaissant ensemble ($ 138), on peut se faire une idée de la petite quantité d’acide carbonique exhalée pendant le sommeil hibernal par les résultats numériques suivants. Un hérisson, qui consommait 1 litre d'oxygène quand il était éveillé, ne consommait plus que Oit,0%, ou même Oit,02 quand il était plongé dans le sommeil hibernal et pendant un même espace de temps (Saissy). Une marmotte qui, à l'état de réveil, consommait par heure et par kilogramme de poids du corps 1 gramme d'oxygène, ne consommait plus par heure, quand elle était plongée dans son sommeil d'hiver, que 08,04 d'oxygène par kilogramme de poids de corps (Regnault et Reiset).

L'inanition, en supprimant le renouvellement des matériaux de la com-

bustion, diminue de la même manière la proportion d’acide carbonique exhalé par le poumon. L'alimentation insuflisante agit dans le même sens.

Il en est de même aussi pour certaines espèces d’aliments. La nourriture féculente, par exemple, augmente la proportion d’acide carbonique exhalé. Des chiens nourris avec du pain donnent, en un temps donné, une proportion d'acide carbonique plus considérable que lorsqu'on les nourrit avec de la viande (Regnault et Reiset). Les féculents représentent, en effet, des aliments hydrocarbonés plus directement réductibles en acide carbonique et en eau que les aliments azotés, dont la combustion est généralement incomplète, et qui passent par une série de composés intermédiaires.

L'alcool et les boissons alcooliques exercent, sous ce rapport, une influence remarquable. Déjà M. Vierordt avait observé qu'après l’ingestion d’une certaine quantité d'alcool, la quantité d'acide carbonique exhalé diminue au bout de peu d’instants. Cette diminution dure deux ou trois lieures, et les proportions normales de l’acide carbonique reparaissent ensuite. M. Duchek a fait, à cet égard, de curieuses expériences. Il a constaté que la diminution de l’acide carbonique dans les produits de l’expiration coïncide avec le temps que l’alcool met à disparaître du sang. L'alcool, aussitôt après son introduction dans le sang, se métamorphose en aldehyde, facile à reconnaitre à son odeur spéciale. Or, l’aldehyde est un corps très-combustible, qui a plus de tendance à brüler que tous les autres principes du sang ; il s'empare dès lors avec énergie de l’oxygène absorbé par la respiration et circulant avec le sang. Les produits de sa combustion sont, il est vrai, de l’acide carbonique et de l’eau, mais la proportion d’eau produite est plus grande, eu égard à la proportion d’acide carbonique, que dans la combustion de la plupart des autres matériaux combustibles, tels que le sucre et la graisse. M. Duchek ajoute que, pendant le temps qu’emploie l’aldehyde à brüler, les autres matériaux combustibles du sang, et, par exemple, les matières grasses, sont temporairement épargnés : il explique ainsi l’'embonpoint des buveurs de profession.

On à aussi signalé l’abaissement du chiffre de l’acide carbonique expiré dans certains états morbides, en particulier dans le typhus. Il est probable qu’un pareil résultat doit se produire dans les affections qui altèrent profondément le jeu des fonctions et entravent les phénomènes de la circulation. Le choléra, caractérisé par un abaissement remarquable dans la production de la chaleur animale, est dans le même cas.

De la quantité d'azote dans l'air expiré. — L'air expiré contient quelquefois la même proportion d’azote que l'air inspiré. D’autres fois il y a un léger excès d'azote dans les produits de l’expiration : M. Despretz, M. Boussingault, MM. Regnault et Reiset l'ont nettement établi.

La quantité d’azote contenue dans l'air expiré est très-faible, Dans les

expériences de MM. Regnault et Reiset, qui ont porté sur des chiens, des lapins et des oiseaux, c’est-à-dire sur des animaux carnivores et herbivores, elle n’a été en moyenne que les à millièmes de la quantité d’acide carbonique exhalé. Il n’y a pas eu de différences bien sensibles, sous ce rapport, entre les carnivores et les herbivores.

L’azote qu’exhale ainsi, en petite quantité, le poumon, provient-il de respirations antérieures qui l’auraient préalablement introduit dans le sang”? Il est vrai que le fait a lieu dans des conditions exceptionnelles et particulièrement sur des animaux soumis à l’inanition, car on note parfois une légère diminution d’azote dans les produits de l'expiration de ces animaux. Mais c’est là un fait rare et anormal. Dans la plupart des cas, l’exhalation d’azote étant seule observée, ce gaz ne peut provenir que du dedans. Il procède des transformations organiques des matières azotées, et il peut en être considéré comme l’un des produits ultimes 1.

De la température de l'air expiré.— L'air que nous inspirons est généralement à une température moindre que celle de notre corps?. Il n’y a d'exception à cette règle que dans les pays très-chauds. L’air qui entre dans les poumons, se trouvant en contact avec un organe plus chaud que lui, lui enlève de la chaleur et sort avec une température supérieure à qu'il avait à son entrée.

Le degré de température de l’air expiré varie naturellement avec la température de l’air inspiré. Lorsque celui-ci est frès-froid, le réchauftement de l’air n’est pas tout à fait le même que quand la température extérieure se rapproche de celle du corps humain. Cependant il ne faut pas croire que la différence soit grande. Si l’on inspire par le nez et si l’on expire par la bouche, pendant quelque temps, au travers d’un tube contenant dans son intérieur un thermomètre (Voy. fig. 55), on constate

1 Quelques auteurs (Spallanzani, Davy (1800), Provençal (1809)) avaient noté que l'air expiré contient un peu moins d’azote que l'air inspiré. Plus tard, Berthollet (1809), Nysten (1811), Dulong (1823), Despretz (1824), ayant noté une différence en sens contraire, les premiers résultats (peu nombreux d’ailleurs) furent considérés comme des erreurs d'analyse. Mais les recherches de MM. Regnault et Reiset, si précieuses sous le rapport de la rigueur des analyses gazeuses, montrerent plus tard que si l’exhalation d’une petite proportion d’azote est la regle, ce n’est pourtant pas une regle sans exception. L’exception (c’est-à-dire l'absorption d’azote par la respiration) peut être reproduite à volonté. Il suffit pour cela de faire jeûner les animaux, c’est-à-dire, vraisemblablement, qu'il suffit de diminuer la proportion de l'azote mis en liberté dans le sang, en diminuant l'intensité des métamorphoses organiques. La quantité d'azote tenue en dissolution dans le sang se trouvant diminuée, ce liquide a une tendance (réglée par la solubilité des gaz) à se charger d'acide aux dépens de l'air atmosphérique.

Allen et Pepys (1808), ainsi que M. Marchand (1845), ont fait voir autrefois qu’en faisant respirer des animaux dans une atmosphère artificielle composée d'oxygène, le dégagement d'azote par la respiration était plus abondant que dans l’air atmosphérique. Ce fait, de même que le précédent, est de nature à démontrer que le phénomène fondamental de l’acte respiratoire est réglé par les lois physiques. (Voy. plus loin, $ 149.)

2 La température du corps humain est en moyenne de + 370 (centigr.).

que ce thermomètre s'élève à peu près constamment entre +359 et 437, pour une respiration modérée et pour une température extérieure comprise entre +109 et +200. Lorsque la température exté- Fig. 55. rieure s’abaisse à zéro ou au-dessous, l’air expiré atteint encore, en moyenne, une température de 30°.

La température de l'air expiré ne s'éloigne d’une manière notable de la température propre de l'individu que dans le cas où la respiration est artificiellement très-accélérée. L'air n’a pas alors le temps de s’échauffer au contact.

De la vapeur d’eau contenue dans l'air expiré. — L'air qui sort du poumon à chaque expiration s'échappe chargé de vapeur d’eau. L'expérience de tous les jours le démontre clairement. Il suffit d’expirer pendant quelques instants sur une glace polie, pour que cette vapeur d’eau s’y condense sous forme de gouttelettes liquides. Lorsque la température extérieure est très-basse, la vapeur de l’air expiré se condense au moment même de sa sortie, et donne lieu à une sorte de brouillard, qui se dissipe bientôt en se répandant dans l’atmosphère.

La quantité de vapeur, d’eau contenue dans l'air expiré est liée de la manière la plus intime avec le degré de température des gaz de l'expiration.

L'air expiré sort à l’état de saturation 1 ou à un état extrêmement voisin de la saturation, dans les respirations ordinaires. Or, l’air expiré ayant, en moyenne, une température qui s’éloigne peu de +359 à+370, la quan- 4: tube de verre par-

we: 5 ÿ couru par l’air expiré.

tité de vapeur d’eau qu'il peut contenir est à peu près Bembout destiné à être appliqué sur la bouche.

constante. C, thermomètre.

ro ; Hd j L D,viroleintérieure des- La quantité de vapeur d’eau émise par la respiration tinée à fixer le thermo- . A r r Q » 7: mètre.

pourrait être évaluée immédiatement, en calculant la quantité de vapeur que contiendrait, 4 saturation, un volume d’air égal à celui de l’air expiré, supposé à une température moyenne de +369, en tenant compte, bien entendu, de l’état hygrométrique de l’air inspiré. L'air extérieur ne contient pas toujours, en effet, une quantité égale et déterminée de vapeur d’eau ; cette quantité, au contraire, est très-variable, non-seulement pour des températures’ diverses, mais encore pour une même température.

" L’air est dit saturé de vapeur d’eau, lorsqu'il contient, pour une température déterminée, le maximum de vapeur qu’il peut contenir. Si l’on ajoute à de l'air saturé une nouvelle quantité de vapeur, celle-ci se condense immédiatement à l'état liquide. La quantité de vapeur qu'un même volume d'air peut tenir en dissolution augmente avec la température.

Ilest plus simple d'évaluer d’une manière directe la quantité de vapeur d’eau contenue dans l'air expiré, en expirant dans un appareil à acide sulfurique ou dans un tube de Liebig analogue à celui employé pour le dosage de la vapeur d’eau contenue dans l’air atmosphérique (Voy. S 136). Pour que cette évaluation soit rigoureuse, il faut tenir compte aussi de la pression barométrique et de l’état hygrométrique de l’air. Il faut encore avoir soin, dans les épreuves de ce genre, comme, d’ailleurs, dans toutes celles qui portent sur la respiration, de ne pas exagérer les mouvements respiratoires. C’est là, en effet, la cause d'erreur la plus fréquente. Ajoutons que la quantité de vapeur d’eau émise par la respiration, en un temps donné, varie avec la taille des individus et la capacité pulmonaire.

M. Valentin a fait sur lui-même, pendant deux années, un grand nombre d'expériences sous ce rapport. Il conclut de ses expériences qu'il perd, en vingt-quatre heures, un peu moins de 400 grammes d’eau par le poumon. Mais M. Valentin n’est pas d’une constitution athlétique; il ne pesait que 54 kilogrammes à l’époque de ses recherches. Des expériences du même genre, faites sur des individus plus robustes et plus pesants, ont fourni des résultats en rapport avec la force des'sujets. On peut établir, en moyenne, que l’homme perd, par vingt-quatre heures, par ses poumons, une quantité d’eau comprise entre 400 et 500 grammes. Il est remarquable que les chiffres auxquels Séguin est arrivé par une voie différente sont tout à fait concordants avec ceux-ci. Séguin, en défalquant la perspiration pulmonaire des produits de la per$piration totale, faite, en un temps donné, par la peau etles poumons, évalue la dernière à 15 onces, c'est-à-dire à 488 grammes par vingt-quatre heures.

Lorsque la température extérieure est très-basse, la température de l'air expiré s’abaissant un peu, et par conséquent aussi son point de saturation, il en résulte que la quantité d’eau rendue par le poumon diminue. M. Valentin a constaté directement le fait par expérience. Il a aussi trouvé que le nombre des inspirations et des expirations, qui a une certaine influence sur la quantité d’acide carbonique exhalé, n’en a presque aucune sur celle de la vapeur d’eau expirée en un temps donné. Pour 4, ou pour 40 respirations par minute, les résultats ont été sensiblement les mêmes. Dans les respirations précipitées, en effet, l’air s’échaufte moins dans les poumons; le point de saturation s’élève moins : chaque mouvement précipité d'expiration entraîne moins d’eau; de sorte qu'en définitive, la moyenne reste la même pour un même espace de temps.

La vapeur d’eau qui se forme à la surface du poumon, et que l’air expiré entraîne incessamment, enlève donc, en moyenne, au corps environ 1/2 kilogramme d’eau par vingt-quatre heures. Mais si nous songeons combien l’état hygrométrique de l'atmosphère est variable; si nous réfléchissons que l'air atmosphérique est quelquefois saturé, et que, dans ce dernier cas, l’air expiré ne se charge que de la quantité de vapeur d’eau

correspondante à son élévation de température pendant son passage dans les poumons, il est aisé de se convaincre que l’évaporation pulmonaire est soumise à des fluctuations nombreuses, et que les conditions météorologiques ont sur l’économie une influence énorme. Quand l’air extérieur est saturé et qu'il possède une température égale ou supérieure à + 37° (centigr.), la fonction d’exhalation du poumon peut même être suspendue momentanément, et.transportée à la peau et dans le système urinaire.

L'eau entraînée, à chaque expiration, par le courant d’air qui traverse les ramifications humides des bronches, provient du sang, comme l’eau de toutes les sécrétions, comme l’eau de tous les liquides de l’économie. L'air s’en charge en passant à la surface de la muqueuse pulmonaire, et elle y est sans cesse remplacée.

Nous avons vu précédemment (Voy. $ 136 et 139) que la proportion d'oxygène absorbé l’emportait d’une petite quantité sur la proportion d’acide carbonique exhalé. L’excès d'oxygène introduit dans l’organismé est évidemment destiné à brüler l'hydrogène des éléments organiques combustibles, et à former de l’eau. Mais il serait tout à fait inexact de regarder l’eau qui s'échappe par le poumon comme le produit unique de cette combustion en particulier. Il entre dans l’économie avec les boissons, et même avec les éléments solides !, une grande quantité d’eau; cette eau s'échappe par des voies nombreuses, et aussi bien par le poumon que par la peau, par les reins, et d’autres glandes encore. Il est d’ailleurs impossible de distinguer l’eau de combustion formée par l’oxygène absorbé dans la respiration, de l’eau universellement répandue dans l’économie; cette eau, mélangée avec celle de tous les liquides et de tous les tissus de l'organisme, s'échappe par des voies d'élimination diverses. En outre, la quantité d’eau formée par l’oxygène absorbé dans la respiration, dans les vingt-quatre heures, est loin de correspondre à celle qui est éliminée dans le même temps par le poumon, et elle n’en formerait qu’une minime partie.

De quelques autres principes éliminés avec l'air expiré. — Les gaz de l'expiration contiennent une très-petite proportion de matière organique. Cette matière (analogue sans doute à celle que la vapeur d’eau qui s'élève d’un sol humide, couvert de débris organiques, entraine avec elle sous le nom de miasmes) s'échappe avec la vapeur aqueuse de l’expiration. La matière organique dont nous parlons donne à l'air expiré une odeur particulière, odeur qui devient assez désagréable lorsque les produits de l’expiration sont recueillis et abandonnés pendant quelque

‘ La plupart des aliments solides : viande, pain, pommes de terre, légumes de toute espèce, renferment une grande quantité d’eau. Lorsqu’on les dessèche, ils perdent en effet plus de la moitié et souvent les trois quarts de leur poids, en eau qui se vaporise.

temps dans un réservoir fermé. Cette matière contribue, avec les substances organiques contenues dans les produits de la transpiration cutanée, à vicier l’air dans les espaces clos habités par l’homme, et entraine, au même titre que les autres altérations de l’air, la nécessité d’une ventilation convenable. Il est probable, d’ailleurs, que, dans un certain nombre de maladies contagieuses ou infectieuses, cette matière suspendue dans l'air expiré constitue l’une des voies de transmission du mal.

Cette matière colore en jaune l'acide sulfurique au travers duquel

l’homme expire pendant longtemps. C’est elle également qui colore en rose une solution concentrée de nitrate d'argent, dans les mêmes conditions.

… Lorsque certains liquides ou principes volatils sont introduits dans le sang, par absorption ou autrement, le sang qui passe dans les poumons laisse échapper, avec la vapeur d’eau dont se charge l’air, une partie de ces principes. Cette élimination a lieu tant que les substances ne sont pas encore modifiées ou transformées par le travail de la nutrition. Lorsqu'on à pris une certaine dose d’alcool, l’air expiré contient pendant quelque temps des vapeurs d'alcool ou d’aldehyde, reconnaissables à leur odeur. Le principe volatil et odorant de l’ail s'échappe aussi en partie par la voie pulmonaire. Il en est de même pour l’éther, le chloroforme, pour le camphre, le muse, l’assa fœtida, etc.

Lorsque des gaz sont introduits dans le sang, le sang qui passe dans les poumons laisse également échapper ces gaz, s’ils sont impropres aux phénomènes de la nutrition. Ainsi, Nysten retrouvait dans les produits de l'expiration l’acide sulfhydrique et l'hydrogène injectés dans le sang.

On à quelquefois noté l’ammoniaque parmi les produits de l'expiration. Il est vrai que, dans quelques circonstances, ce gaz se rencontre dans l'air expiré. Mais sa source n’est pas dans le poumon. Il provient de plus haut; il est le résultat de la décomposition putride qui s'opère parfois, soit aux dépens des parcelles alimentaires restées entre les dents après le repas, soit aux dépens des enduits morbides dont se couvrent la langue et les gencives, soit dans la carie dentaire. Des soins de propreté ou des lotions convenables de la bouche suflisent pour faire disparaitre ces gaz.

ARTICLE II